先來談談網路路由(network routing)。對這方面有興趣的讀者可以參考之前的《生命的形態|討論(16)》以及《生命的形態|討論(18)》這兩篇PO文，現在我就用下面這張圖來簡單地說明網路路由的概念。

網路路由就是透過所謂的路由器(router)將資料由IN送達到OUT的過程。簡而言之，每項需求進入網路就必須有個出口來執行這項需求，而這個過程就必須仰賴路由器，一個一個地將需求的資料以接力的方式由IN送達到OUT，然後被執行。但是，即使是相同的IN and OUT跟相同的需求，傳送資料的路徑可不一定都是一樣的呦！譬如說，路徑可能是0-1-3-5或0-1-2-4-5或0-1-2-3-4-5等等。

打從一開始，Internet 之所以會發展成多重路徑來做資料傳輸的主要原因，就是戰爭的考量！兩國戰爭首先要破壞的就是對方的通訊系統。以前以電話線路為主的通訊系統，一旦接通之後，由IN送達到OUT只有一條路徑，斷了就得重新連線；而今天的網際網路採用多重路徑來做資料傳輸，一條路徑斷了，就連結出新的路徑。過程中的路由器越多，可能的資料傳輸路徑就越多，於是通訊系統就越不容易被摧毀。這就是美國國防部發展Internet 的首要目的：即使美國遭受突如其來的攻擊，美國也能透過Internet來發射大規模毀滅性武器。科技始終來自於人性？嘿，或許應該說，科技始終來自於爭戰。(So, 人性 = 爭戰？)

那麼，路由的路徑是如何被決定的呢？最簡單的回答，就是透過網路路由演算法(network routing algorithm)，它主要有以下兩種演算方式：

連線狀態演算法(link-state algorithm，簡稱為LS演算法 )

所有的路由器(router)每時每刻地向交通指揮中心報告交通狀況。所以，交通指揮中心完全掌握所有的路由資訊，其中包括有沒有新的路由器加入，哪裡線路擁塞，哪個路由器剛剛掛了，哪些路段有交通管制，哪些路段要收費，哪一條是高速公路，哪一條是市區道路等等非常詳細的全區域的地圖與交通狀況。交通指揮中心很可能是一個或多個路由器來擔任，當車子帶著需求由IN出發，交通指揮中心就會幫忙車子決定OUT和全程的最佳路徑；或者只要車子帶著OUT的地址由IN出發，無需交代需求為何，交通指揮中心也會幫忙車子決定全程的最佳路徑。

距離向量演算法(distance vector algorithm，簡稱為DV演算法)

所有的路由器(router)每時每刻地向周圍的路由器報告交通狀況。沒有交通指揮中心，只有靠站崗的交通警察各自與鄰近的交通警察相互聯繫來指揮交通。交通警察會把車子攔下來並檢查它所帶著的IN和需求，然後根據當下的路況，他會要車子開到下一個站崗的交通警察，直到車子抵達OUT為止。每一個路由器就是站崗的交通警察，只要車子說明從IN來，載著甚麼需求，交通警察就會幫車子決定鄰近的最佳路徑；或者只要車子給定IN和OUT的地址，無需交代需求為何，交通警察也會幫車子決定鄰近的最佳路徑。

現在讓我用下圖來進一步說明這兩種演算方式：

當IN送出需求到達0時，如果是使用LS演算法，可能會先產生三條路徑(0-1-4-6-9，0-2-7，0-3-5-8)來帶出三種處理方式(OUT#1，OUT#2，OUT#3)。最後的最佳路徑卻有可能是0-1-4-5-8！如果是使用DV演算法，可能先到1，接下來可能是4，接下來如果到5，就會先產生兩條路徑(5-8，5-7)來帶出兩種處理方式(OUT#2，OUT#3)。最後的最佳路徑卻也有可能是0-1-4-5-8！

從這樣的決策過程來看，LS演算法可以說是全面考量型的演算法，我稱之為理性的演算法；另一方面，DV演算法可以說是隨遇而安型的演算法，我稱之為感性的演算法。

感性的演算法最怕的就是面臨所謂的路由迴圈(routing loop)，譬如1交給4、4交給5、5又交給1，如此1-4-5-1-4-5-1地轉不出個結果來，完全不知所措，不知道該如何是好！

理性的演算法最怕的就是面臨所謂的路由擺盪(routing oscillation)，這是因為存在多個交通指揮中心而造成的問題，譬如0跟4都是俱備指揮中心功能的路由器，兩者同時算出最佳路徑分別為0-1-4-5-8和0-1-4-6-9，於是在OUT#1跟OUT#3之間舉棋不定，不知道該如何是好！這一秒用OUT#1，，但是下一秒又改成OUT#3，結果一事無成。

無論是那種演算法，其目的就是算出最佳路徑。那麼，最佳路徑是用甚麼來考量的呢？這就牽扯到品格與情緒了。下回再聊。